H323协议介绍.doc
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1、H.323协议介绍31. 范围32. 系统介绍32.1 终端32.1.1 H.245控制功能42.1.1.1 能力交换(Capability Exchange)52.1.1.2 逻辑信道信令(Logical Channel Signalling)52.1.1.3 主从判定(Master-slave determination)52.1.2 RAS信令功能(RAS signalling function)62.1.3 呼叫信令功能(Call signalling function)62.2 网关62.3 网守72.4 MC82.5 MP82.6 MCU83. 呼叫信令(Call Signalli
2、ng)93.1 地址93.2 RAS信道93.2.1 网守发现93.2.2 端设备注册93.2.3端设备定位103.2.4 接纳、带宽改变、状态和disengage103.3 呼叫信令信道103.3.1 呼叫信令信道路由103.3.2 控制信令信道路由113.4 呼叫引用值123.5 呼叫号123.6 会议号和会议目标134. 呼叫信令过程134.1 阶段A - 呼叫建立134.1.1 基本呼叫过程134.1.2 两端设备都向同一个网守注册144.1.3 主叫方有网守154.1.4 只有被叫方有网守164.1.5 快速连接过程174.1.6 和MCU建立连接174.1.7 呼叫前转(Call
3、Forwarding)174.1.8 用会议名发起呼叫174.1.8.1 加入一个会议假名,无网守174.1.8.3 加入一个会议假名,有网守174.1.8.4 用会议假名进行会议创建或邀请加入184.2 阶段B - 初始通信和能力交换184.3阶段C - 音视频通信的建立194.3.1 媒体流地址分配194.3.2 通信模式命令过程194.4阶段D 呼叫服务194.4.1 带宽改变194.1.2 状态204.1.3 特别会议扩展214.1.3.1 直接端设备呼叫信令 会议创建214.1.3.2 直接端设备呼叫信令 会议邀请224.1.3.3 直接端设备呼叫信令 会议加入234.1.3.4 网
4、守路由呼叫信令 会议创建244.1.3.4 网守路由呼叫信令 会议邀请254.1.3.4 网守路由呼叫信令 会议加入254.1.4 多点层叠254.5阶段E 呼叫终止264.5.1 清除呼叫(无网守)264.5.2 清除呼叫(有网守)264.5.3 网守发起清除呼叫27H.323协议介绍1. 范围H.323组件包括终端(Terminal)、网关(Gateway)、网守(Gatekeeper)、多点控制器(Multipoint Controller,MC)、多点处理器(Multipoint Processor,MP)和多点控制单元(Multipoint Control Unit,MCU)。H.3
5、23协议主要制订这些组件之间的消息控制和流程。H.323终端之间在点对点(point-to-point)会议或多点(multipoint)会议中提供音频(必选)、视频和数据(可选)通信服务。如果和其它类型终端(包括其它H协议、GSTN和ISDN语音或数据设备)之间通信的话,需要通过网关进行适配(见图1)。网守则提供接纳控制和地址翻译等服务。MC、MP和MCU则为多点会议提供支持。Figure 1/H.323 Interoperability of H.323 terminals2. 系统介绍2.1 终端图4为一个H.323终端示意图。Figure 4/H.323 H.323 terminal
6、equipment2.1.1 H.245控制功能H.323终端通过H.245协议和其它实体完成会议控制。H.245协议主要完成下列功能: Master/slave determination Capability Exchange. Logical Channel Signalling. Bidirectional Logical Channel Signalling. Close Logical Channel Signalling. Mode Request. Round Trip Delay Determination. Maintenance Loop SignallingH.245消
7、息分为四种: Request:该消息需要接收方产生一个动作并立即返回应答; Response:该消息为接收方对Request的应答; Command:该消息需要接收方产生一个动作但不需要应答; Indication:该消息仅为通知,不需要对方产生具体动作和应答。H.323终端必须能够解析所有的H.245控制消息MultimediaSystemControlMessage,并且能够发送和接收某些消息以完成所需功能。对于所收到的不认识的消息(request, response, command),应该能够回应消息functionNotSupported。2.1.1.1 能力交换(Capabilit
8、y Exchange)H.323终端使用能力交换来描述它所具备的接收和发送能力,也可以通过这些方式的组合来描述它同时具备的能力。发送终端给表capabilityTable中的每一种模式分配一个编号,然后将这些编号放入结构alternativeCapabilitySet中。每一个结构表示终端能够支持的模式。例如G.711, G.723.1, G.728表示能够分别支持三种模式中的任一种。alternativeCapabilitySet再被组织到结构simultaneousCapabilities中,后者表示终端可以同时支持的模式。例如一个simultaneousCapabilities中包含了两
9、个alternativeCapabilitySet结构H.261, H.263 和 G.711, G.723.1, G.728表示终端可同时支持视频和音频编解码中的任意两两组合。而一个simultaneousCapabilities设置为 H.261, H.261, H.263, G.711, G.723.1, G.728 则表示该终端可同时支持两路视频信道和一路音频信道:一路为H.261,一路为H.261或H.263,一路为G.711, G.723.1, G.728中任一。终端所拥有的完整能力通过一组capabilityDescriptor结构来描述,该结构包含一个simultaneousC
10、apabilities 和capabilityDescriptorNumber 结构。例如某终端用两个capabilityDescriptor 来描述其能力,分别是 H.261, H.263, G.711, G.723.1, G.728 和 H.262, G.711,表示该终端除了拥有前述能力以外还支持H.262编解码,但此时只能同时支持复杂度较低的音频G.711编解码。非标准的能力和控制消息可以使用nonStandardParameter结构。2.1.1.2 逻辑信道信令(Logical Channel Signalling) 终端通过逻辑信道将其发送的音视频数据发送到其它终端。逻辑信道通过
11、消息openLogicalChannel和closeLogicalChannel来打开和关闭,前者向接收方描述了要打开的信道的所有信息。打开逻辑信道的顺序如下:发送方首先按照H.245协议规范向接收方发送消息openLogicalChannel,如果使用RTP发送,该消息结构里必须包含参数mediaControlChannel,该参数中指定发送方的回应RTCP传输地址(transport address)。接收端收到消息后回应OpenLogicalChannelAck消息,如果使用RTP,该结构里必须包含参数mediaControlChannel,参数中给出接收端RTP和RTCP传输地址。2.
12、1.1.3 主从判定(Master-slave determination)主从判定用来解决当两个端设备(endpoint)都含有MC时的冲突问题。首先,双方用消息masterSlaveDeterminationl来互相交换随机数来决定主从关系。两个端设备必须在消息中分别设定表1中列出的terminalType和随机数statusDeterminationNumber。Table 1/H.323 H.323 terminal types for H.245 master-slave determinationTerminalType value tableH.323 entityFeature
13、 setTerminalGatewayGatekeeperMCUEntity with No MC5060NANAEntity contains an MC but no MP7080120160Entity contains MC with data MPNA90130170Entity contains MC with data and audio MPNA100140180Entity contains MC with data, audio and video MPNA110150190在会议中的Active MCU将其terminalType值设为240。2.1.2 RAS信令功能(
14、RAS signalling function)RAS信令功能使用H.225.0消息完成端设备(endpoint)和网守之间的注册、呼叫接纳、带宽交换、状态和退出呼叫过程。如果不存在网守的话,RAS信令信道不会被使用。该信道必须先于其它信道之前建立。2.1.3 呼叫信令功能(Call signalling function)该功能使用H.225消息在两个H.323端设备之间建立呼叫连接。呼叫信令信道在H.245信道和其它逻辑信道打开之间打开。如果存在网守的话,该信道在端设备和网守之间建立,或者由网守选择在两个端设备之间建立。2.2 网关网关用于在不同传输格式(如H.225.0 和H.221)以
15、及通信协议(如H.245 和H.242)之间进行翻译转换,还提供IP网和SCN网之间终端呼叫建立和撤销,以及不同音视频和数据码流格式的转换。图5给出了H.323网关的功能配置情况。Figure 5/H.323 H.323 gateway configurations2.3 网守网守是可选设备,作用是向H.323端设备提供呼叫控制服务。网守在逻辑上和其它端设备分开,但是在物理上可以和终端,MCU,网关,MC以及其它非H.323网络设备共存。网守必须完成的功能有: 地址翻译(Address Translation)完成对终端设备从假名(Alias)到传输地址之间的转换; 接纳控制(Admissio
16、ns Control)使用H.225.0消息ARQ/ACF/ARJ 对端设备接入请求根据呼叫鉴权以及带宽情况予以批准或拒绝; 带宽控制(Bandwidth Control) 区域管理(Zone Management)可选的功能有: 呼叫控制信令(Call Control Signalling)在网守路由方式下对两个端设备之间的呼叫予以控制; 呼叫鉴权(Call Authorization) 带宽管理(Bandwidth Management) 呼叫管理(Call Managemen) 目录服务(Directory services)2.4 MC多点控制器(MC)在多点会议中为2个以上端设备的会
17、议提供支持。多点会议建立时,一个端设备通过H.245控制信道和MC连接,连接的方式有:和MCU直接连接;和网守内部的MC间接连接;多点会议中和其它终端和网关内部的MC间接连接;通过网守和MC间接连接;和MC连接后通过H.245协议确定会议模式(decentralized or centralized),模式的确定主要决定于和MC连接的终端的能力。MC可以位于网守,网关,终端或MCU内(见图6)。如果会议中存在2个以上端设备的话,他们之间需通过主从确定来决定控制会议的MC。能力交换和主从确定后,MC首先用terminalNumberAssign消息给新的端设备分配一个终端号同时通过消息termi
18、nalJoinedConference通知其它端设备会议中有新的端设备加入。新的端设备可以通过消息terminalListRequest获取会议中其它所有端设备的列表。2.5 MP多点处理器(MP)在集中式或混合式会议中从各端设备中接收音频、视频和数据流并进行处理后发送到各端设备。MP和MC之间的接口由用户自定义。在MCU中,MP是不可呼叫的部分。2.6 MCU多点控制单元(MCU)必须含有一个MC,0个或多个MP。一个典型的支持集中式会议的MCU由一个MC,一个音视频及数据处理器MP组成。一个典型的支持分散式会议的MCU由一个MC,一个数据处理器MP组成。3. 呼叫信令(Call Signa
19、lling)呼叫信令消息用于完成呼叫建立,呼叫中带宽改变,查询端设备状态,撤销呼叫。3.1 地址每一个H.323端设备对应的地址有网络地址,TSAP标志,假名地址(包括E.164和partyNumber地址)。如果网络中不存在网守的话,设备之间必须直接用传输地址(Transport Address,由网络地址和TSAP组成)进行呼叫,否则的话还可以用假名地址呼叫,由网守进行地址翻译。3.2 RAS信道RAS信道用于完成网守发现(Gatekeeper Discovery)以及端设备注册(Registration)等过程,使用RAS自己的呼叫信令信道传输地址。该信道必须是不可靠连接的信道。3.2.
20、1 网守发现端设备使用网守发现过程来确定其注册的网守,分为人工和自动两种。图7描述了自动发现的信令交互。Figure 7/H.323 Auto discovery3.2.2 端设备注册端设备注册以加入一个域,并且通知网守它的传输地址和假名地址。每次注册都有一个有限的周期,设备需要在注册消息RRQ内的timeToLive参数中指明该周期。在周期中止前,端设备可以发送RRQ消息设置keepAlive位信息来重新设置周期。同时,端设备通过URQ消息向网守取消注册,网守也可以主动向端设备发送URQ来取消该设备的注册。图8描述了端设备的注册过程。Figure 8/H.323 Registration3.
21、2.3端设备定位一个端设备如果只知道另一个端设备的假名,可以通过LRQ消息定位查询其对应的联络信息。该消息可以单播也可以组播,收到该消息的网守如果已有被查询的设备注册的话,可以回LCF消息告诉其所需端设备的地址信息或该网守自身的地址信息。3.2.4 接纳、带宽改变、状态和disengageRAS信道还用来完成传送接纳(Admission)、带宽改变(Bandwidth Change)、状态(Status)和Disengage消息。3.3 呼叫信令信道该信道用于发送H.225.0消息,必须建立在可靠连接之上。在没有网守时,两个短设备之间使用呼叫信令传输地址之间进行呼叫。主叫必须预先知道被叫的传输
22、地址。在有网守时,主叫和网守之间先使用RAS信道交换信息,由网守决定主叫是之间呼叫被叫还是由网守路由中转。此后呼叫消息由主叫发往被叫的呼叫信令地址或网守的呼叫信令地址。H.225.0规范中规定了用于呼叫信令的Q.931消息。3.3.1 呼叫信令信道路由呼叫信令(call signalling)消息可以有两种方式。第一种是网守路由方式(见图9),此方式下两终端设备的呼叫信令经网守路由中转。第二种方式是直接呼叫方式(见图10),此方式下呼叫信令在两终端设备之间直接发送。具体选用何种方式由网守决定。Figure 9/H.323 Gatekeeper routed call signallingFig
23、ure 10/H.323 Direct endpoint call signalling3.3.2 控制信令信道路由在网守路由呼叫信令方式下,有两种方式进行H.245控制信令(Control Signalling)信道的路由。第一种方式下信令通道之间在两终端设备之间建立(见图11)。第二种方式下该信令通道经由网守中转(见图12)。Figure 11/H.323 Direct H.245 control channel connection between endpointsFigure 12/H.323 Gatekeeper routed H.245 control3.4 呼叫引用值所有的呼叫
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- H323 协议 介绍
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